李有志 牟恩鏇 申屠琰 朱衛(wèi)東 趙蓓蓓 王志錚

越冬對(duì)池塘專養(yǎng)模式下中華鱉()機(jī)體形態(tài)、血清生化、臟器相關(guān)功能酶活力及肌肉和裙邊物性的影響*

李有志1牟恩鏇1申屠琰2朱衛(wèi)東2趙蓓蓓1王志錚1①

(1. 浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 浙江舟山 316022; 2. 余姚市水產(chǎn)技術(shù)推廣中心 浙江余姚 315400)

水生動(dòng)物往往會(huì)通過調(diào)整自身生理生化特征而形成各自固有的越冬生存適應(yīng)對(duì)策, 因此, 深入探究越冬對(duì)具有冬眠習(xí)性的目標(biāo)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物機(jī)體生理狀況的影響過程與機(jī)制, 對(duì)指導(dǎo)其安全養(yǎng)殖具重要參考價(jià)值。以池塘專養(yǎng)模式下2+齡中華鱉()同生群個(gè)體為研究對(duì)象, 從機(jī)體形態(tài)、血清生化、臟器相關(guān)功能酶活力和肌肉與裙邊物性等四個(gè)維度開展了中華鱉越冬前后生理生化特征的差異研究, 以進(jìn)一步了解越冬對(duì)中華鱉生理生化的影響特征。結(jié)果表明: (1) 越冬期間實(shí)驗(yàn)中華鱉總體上呈現(xiàn)較明顯的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì), 所測(cè)30項(xiàng)體尺性狀和12項(xiàng)質(zhì)量性狀測(cè)定值間的差異相似性分別為46.7%和8.3%; (2) 所測(cè)16項(xiàng)血清生化指標(biāo)中, 越冬后顯著降低的為TG等5項(xiàng)(<0.05), 顯著增加的為TP等4項(xiàng)(<0.05), 無(wú)顯著差異的為GLB等7項(xiàng) (>0.05); (3) 所測(cè)8項(xiàng)臟器酶學(xué)指標(biāo)中, 越冬后酶活力顯著下降的為肝臟CAT、POD和脂肪酶(<0.05), 顯著升高的為胃蛋白酶等相關(guān)酶指標(biāo)(<0.05); (4) 所測(cè)7項(xiàng)物性指標(biāo)中, 越冬后裙邊彈性和咀嚼性均顯著增加(<0.05), 其余為下降或無(wú)顯著差異(>0.05)。表明越冬為引起肝臟功能發(fā)生正常切換的重要時(shí)期, 但不會(huì)引起心肝功能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性改變。研究結(jié)果可為中華鱉越冬生理生態(tài)學(xué)研究和池養(yǎng)中華鱉越冬管理技術(shù)體系構(gòu)建提供基礎(chǔ)資料。

中華鱉(); 越冬; 形態(tài)特征; 血清生化; 消化酶; 抗氧化酶; ATP酶; 物性

冬眠是動(dòng)物在長(zhǎng)期自然進(jìn)化過程中形成的應(yīng)對(duì)低溫和饑餓雙重脅迫的固有生存方式。水生動(dòng)物為響應(yīng)并順利完成冬眠過程, 往往會(huì)通過調(diào)整臟器消化酶活力、血清生化、心肺生理等一系列生理生化特征以切換生命代謝機(jī)制, 進(jìn)而改變機(jī)體形態(tài)和生化組成, 發(fā)展并形成了各自固有的以節(jié)能降耗為目的的越冬生存適應(yīng)對(duì)策(王金星等, 1995; 劉云, 1999; 劉云等, 2002; 鄭榮泉等, 2005; 劉莊鵬等, 2015; 孫燃等, 2019; 牟恩鏇等, 2021)。因此, 深入探究具冬眠習(xí)性目標(biāo)水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物冬眠前后間生理生化、能源物質(zhì)利用和生命代謝特征的差異, 揭示越冬對(duì)機(jī)體生理狀況的影響過程與機(jī)制, 并據(jù)此科學(xué)分析周年生活節(jié)律, 無(wú)疑對(duì)于指導(dǎo)其安全養(yǎng)殖具重要參考價(jià)值。中華鱉()隸屬于爬行綱(Reptilia)、龜鱉目(Chelonia)、鱉科(Trionychidae)、鱉屬(), 是浙江省重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)象, 最近二十余年間產(chǎn)量和產(chǎn)值均居全國(guó)首位。中華鱉系具冬眠習(xí)性的爬行動(dòng)物, 冬眠對(duì)于延續(xù)其正常生命活動(dòng)至關(guān)重要, 但迄今國(guó)內(nèi)有關(guān)越冬對(duì)養(yǎng)殖中華鱉的影響研究?jī)H涉及體溫、呼吸頻率、耗氧量、心率、血清GLU含量、血紅蛋白含量、肥滿度、肝系數(shù)和LDH同工酶活性等指標(biāo)(王金星等, 1995; 劉云, 1999; 劉云等, 2002)。為進(jìn)一步了解并掌握越冬對(duì)中華鱉生理生化的影響特征, 本文以2+齡余姚本地品系中華鱉同生群個(gè)體為研究對(duì)象, 擬從機(jī)體形態(tài)、血清生化、臟器相關(guān)功能酶活力以及肌肉和裙邊物性四個(gè)維度聚焦并解讀中華鱉越冬前后的生理適應(yīng)性改變以及機(jī)體能源物質(zhì)利用差異, 旨為中華鱉越冬生理生態(tài)學(xué)研究和池養(yǎng)中華鱉越冬管理技術(shù)體系構(gòu)建提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)用中華鱉

系2015年8月孵化后在寧波市明鳳漁業(yè)有限公司余姚黃家埠養(yǎng)殖基地陽(yáng)光大棚池塘內(nèi)同池專養(yǎng)的中華鱉(), 分別于2017年9月30日和2018年4月30日采用地籠網(wǎng)采集后, 各隨機(jī)選取肢體完整、反應(yīng)靈敏、活力強(qiáng)、無(wú)病灶的35只雄性健康個(gè)體分別記為A實(shí)驗(yàn)群體和B實(shí)驗(yàn)群體, 均于常溫條件下運(yùn)至浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)安全養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室, 并各任選其中的30只用于生物學(xué)性狀測(cè)定, 余下的5只用于血清生化指標(biāo)、臟器相關(guān)功能酶活力以及肌肉和裙邊物性指標(biāo)的測(cè)定。

1.2 方法

1.2.1 生物學(xué)性狀的測(cè)定 按孫燃等(2019)和牟恩鏇等(2021)的方法, 借助精度0.01 mm的電子數(shù)顯游標(biāo)卡尺(桂林廣陸數(shù)字測(cè)控股份有限公司)和精度0.1 g 的HZ1201A電子天平(慈溪紅鉆衡器設(shè)備有限公司)逐只測(cè)定體長(zhǎng)、體寬、體高、軀干長(zhǎng)、頭長(zhǎng)、頭寬、頭高、眼徑、眼間距、鼻間距、上頜長(zhǎng)、下頜長(zhǎng)、頸長(zhǎng)、頸直徑、尾長(zhǎng)、尾寬、裙邊寬、裙邊厚、背甲長(zhǎng)、背甲寬、腹甲長(zhǎng)、腹甲寬、左前肢長(zhǎng)、左前肢上臂長(zhǎng)、左前肢下臂長(zhǎng)、左前肢掌長(zhǎng)、左后肢長(zhǎng)、左后肢上臂長(zhǎng)、左后肢下臂長(zhǎng)和左后肢掌長(zhǎng)等30項(xiàng)體尺性狀和體質(zhì)量、凈體質(zhì)量(去除內(nèi)臟后的體質(zhì)量)、內(nèi)臟質(zhì)量、裙邊質(zhì)量、背甲骨質(zhì)量和腹甲骨質(zhì)量等6項(xiàng)質(zhì)量性狀。逐只分離心、肝、胃、腸、肺、脾并去除附于其上的脂肪和結(jié)締組織并用濾紙吸干表面水分后, 用Sartorius BS223S 電子天平[精度1 mg, 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司]稱量上述7項(xiàng)臟器質(zhì)量性狀。

1.2.2 血清生化指標(biāo)測(cè)定 75%酒精消毒實(shí)驗(yàn)鱉頸部和解剖刀后, 逐只采頸動(dòng)脈血, 并分別注入含1%肝素鈉的刻度為2 mL的離心管內(nèi)制成抗凝血樣, 血樣于3 000 r/min離心10 min后, 將分離獲得的血清置于4 °C冰箱內(nèi)保存?zhèn)錅y(cè)。測(cè)定指標(biāo)為總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、白球比(A/G)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)、肌酐(CREA)、尿素(UREA)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、二氧化碳(CO2)、鉀離子(K+)、鈉離子(Na+)和磷(P)。測(cè)定用試劑盒均購(gòu)自寧波美康生物工程有限公司, 測(cè)定儀器為日立7020型全自動(dòng)生化分析儀。

1.2.3 臟器功能酶活力測(cè)定 采血后, 將實(shí)驗(yàn)鱉即刻置于冰盤上解剖, 逐只摘取肝、胃、腸, 去除其內(nèi)容物及附于其上的脂肪和結(jié)締組織, 4 °C雙蒸水沖凈并用濾紙吸干其表面水分后, 分別用Sartorius BSA223S 型電子天平稱量并逐一放入已標(biāo)好的離心管內(nèi), 于–80 °C超低溫冰箱中保存?zhèn)錅y(cè)。測(cè)定臟器消化酶(胃蛋白酶pepsin, 腸淀粉酶intestinal amylase, 肝脂肪酶)、肝ATPase酶(Na+/K+-ATPase酶, Ca2+/Mg2+-ATPase酶)和肝抗氧化酶(SOD, 超氧化物歧化酶; CAT, 過氧化氫酶; POD, 過氧化物酶)活力的試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所, 測(cè)定步驟及計(jì)算方法均按所附說明書。

1.2.4 物性測(cè)定 取臟器后, 用手術(shù)刀和手術(shù)剪逐只取實(shí)驗(yàn)鱉左后腿上臂肌肉和尾根部上側(cè)的裙邊組織, 并均制成規(guī)格為10 mm×7 mm×4 mm的鮮樣后, 即刻用TA.XTplus型質(zhì)構(gòu)分析儀逐只測(cè)定硬度、黏性、彈性、凝聚性、膠黏性、咀嚼性、恢復(fù)性等7項(xiàng)物性指標(biāo)。質(zhì)構(gòu)儀采用TPA模式, 測(cè)量探頭為P/36R, 測(cè)量速度分3步, 分別是測(cè)前速率1 mm/s、測(cè)中速率0.5 mm/s和測(cè)后速率1 mm/s, 測(cè)距為2 mm, 停留間隔時(shí)間為5 s。

1.3 數(shù)據(jù)處理

整理所測(cè)結(jié)果, 借助Excel(2019)軟件分別計(jì)算兩實(shí)驗(yàn)對(duì)象的生物學(xué)性狀、血清生化指標(biāo)、臟器功能酶活力以及肌肉與裙邊物性指標(biāo)的均值與標(biāo)準(zhǔn)差, 借助SPSS23.0軟件檢驗(yàn)組間差異顯著性(視<0.05為顯著水平)。

2 結(jié)果

2.1 生物學(xué)性狀測(cè)定值間的差異

整理生物學(xué)性狀測(cè)定結(jié)果分別得表1和表2。由表1可見, A、B實(shí)驗(yàn)群體間在表觀體尺性狀上的差異主要表現(xiàn)為: (1) 從體態(tài)特征看, 所涉4項(xiàng)測(cè)定性狀均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 即兩

表1 越冬對(duì)實(shí)驗(yàn)鱉體尺性狀的影響

Tab.1 Effects of overwintering on body size of T. sinensis

注: (1) A實(shí)驗(yàn)群體: 取樣測(cè)定時(shí)間為2017年9月30日; (2) B實(shí)驗(yàn)群體: 取樣測(cè)定時(shí)間為2018年4月30日; (3) 上標(biāo)a、b標(biāo)注組間差異(<0.05), 字母相同表示無(wú)差異組間差異。下同

者在身材體征上的相似性為0; (2) 從頭部形態(tài)看, 兩實(shí)驗(yàn)群體在所涉8項(xiàng)測(cè)定性狀中除頭長(zhǎng)、頭寬和眼間距均無(wú)顯著差異(>0.05)外, 其余性狀均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 即兩者在頭部形態(tài)上的相似性為37.5%; (3) 從頸部形態(tài)看, A實(shí)驗(yàn)群體的頸直徑顯著小于B實(shí)驗(yàn)群體, 而頸長(zhǎng)則與B實(shí)驗(yàn)群體無(wú)顯著差異(>0.05), 即兩者在頸部形態(tài)上的相似性為50%; (4) 從尾部和裙邊形態(tài)看, A、B實(shí)驗(yàn)群體在所涉4項(xiàng)測(cè)定性狀間均無(wú)顯著差異(>0.05), 即兩者在尾部和裙邊形態(tài)上的相似性均為100%; (5) 從體甲形態(tài)看, A、B實(shí)驗(yàn)群體間在所涉4項(xiàng)測(cè)定性狀中均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 即兩者在體甲形態(tài)上的相似性為0; (6) 從四肢形態(tài)看, A、B實(shí)驗(yàn)群體間在所涉8項(xiàng)測(cè)定性狀中除左后肢上、下臂長(zhǎng)均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05)外, 其余性狀則均無(wú)顯著差異(>0.05), 即兩者在四肢形態(tài)上的相似性為75%。無(wú)疑, 越冬可顯著擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)鱉的形態(tài)幾何空間, 其對(duì)實(shí)驗(yàn)鱉表觀體尺性狀的改變呈體態(tài)=體甲>頭部>頸部>四肢>尾部和裙邊的順序, 表現(xiàn)出較明顯的不均衡性。

表2 越冬對(duì)實(shí)驗(yàn)鱉質(zhì)量性狀的影響

Tab.2 Effects of overwintering on body quality traits of T. sinensis

由表2可見, A、B實(shí)驗(yàn)群體間在質(zhì)量性狀上的差異主要表現(xiàn)為: (1) 從身體質(zhì)量和臟器質(zhì)量看, 所涉9項(xiàng)測(cè)定性狀均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 即兩者在身體質(zhì)量和臟器質(zhì)量上的相似性均為0; (2) 從附屬物質(zhì)量看, A、B實(shí)驗(yàn)群體間在所涉3項(xiàng)測(cè)定性狀中除背甲質(zhì)量無(wú)顯著差異(>0.05)外, 其余性狀均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 即兩者在附屬物質(zhì)量上的相似性為33.3%。綜上可知, 本研究所涉30項(xiàng)體尺性狀和12項(xiàng)質(zhì)量性狀測(cè)定值間的總體差異相似性分別為46.7%和8.3%, 表明越冬期間實(shí)驗(yàn)鱉總體上仍處于較旺盛的生長(zhǎng)狀態(tài)。

2.2 血清生化指標(biāo)值的差異

由表3可見, 越冬對(duì)實(shí)驗(yàn)鱉血清生化指標(biāo)值的影響主要表現(xiàn)為: (1) 從代謝底物水平看, TP和ALB均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), TG呈A實(shí)驗(yàn)群體顯著大于B實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 兩者間無(wú)顯著差異的為A/G、GLB和GLU (>0.05); (2) 從代謝產(chǎn)物水平看, CREA呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 而UREA和CO2則均呈A實(shí)驗(yàn)群體顯著大于B實(shí)驗(yàn)群體(<0.05); (3) 從血清酶活力水平看, LDH、CK均呈A實(shí)驗(yàn)群體顯著大于B實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 而ALT、AST則均無(wú)組間差異(>0.05); (4) 從離子水平看, K+呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 而Na+和P則均無(wú)組間差異(>0.05)。綜上可知, A、B實(shí)驗(yàn)群體間以代謝產(chǎn)物含量的差異為最大, 以離子含量的差異為最小, 介于兩者之間的為代謝底物含量和血清酶活力。

表3 越冬對(duì)實(shí)驗(yàn)鱉血清生化指標(biāo)的影響

Tab.3 Effects of overwintering on serum biochemical indices of T. sinensis

注: A示越冬前群體, 取樣時(shí)間為2017年9月30日; B示越冬后群體, 取樣時(shí)間為2018年4月30日。下同

2.3 臟器相關(guān)功能酶活力的差異

由表4、圖1和圖2可見, 越冬對(duì)臟器相關(guān)功能酶活力的影響主要表現(xiàn)為: (1) 從臟器消化酶活力看, B實(shí)驗(yàn)群體的胃蛋白酶和腸淀粉酶活力均顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05), 而A實(shí)驗(yàn)群體的肝脂肪酶活力則顯著大于B實(shí)驗(yàn)群體(<0.05); (2) 從肝ATP酶活力看, Na+/K+-ATPase酶和Ca2+/Mg2+-ATPase酶活力均呈B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體(<0.05); (3) 從肝抗氧化酶活力看, 除SOD 酶活力無(wú)顯著差異(>0.05)外, CAT、POD酶活力均呈A實(shí)驗(yàn)群體顯著大于B實(shí)驗(yàn)群體(<0.05)。綜上可知, 越冬已引起實(shí)驗(yàn)鱉肝、腸、胃三大主要消化臟器生理功能的顯著改變。

表4 越冬對(duì)實(shí)驗(yàn)鱉臟器消化酶活力的影響

Tab.4 Effects of overwintering on activities of viscera-related functional enzymes of T. sinensis

圖1 越冬前后實(shí)驗(yàn)鱉肝臟ATP酶活力的影響

注: 圖內(nèi)柱上方不同字母表示組間差異, 字母相同的表示無(wú)差異

圖2 越冬前后實(shí)驗(yàn)鱉肝臟抗氧化酶活力的差異

注: a、b標(biāo)注組間差異, 字母相同的表示無(wú)差異

2.4 肌肉與裙邊物性

由表5可見, A、B實(shí)驗(yàn)群體間在裙邊物性上的差異主要表現(xiàn)為黏性、彈性和咀嚼性, 三者依次呈A>B (<0.05)、AB (<0.05)。綜上可知, 越冬對(duì)裙邊物性的改變明顯甚于肌肉。

3 討論

3.1 關(guān)于中華鱉周年生活節(jié)律的分析

中華鱉屬具典型冬眠習(xí)性的水生變溫動(dòng)物。劉云等(2002)研究發(fā)現(xiàn), 中華鱉的體溫與其所處環(huán)境相近, 是一種具一定溫控能力的水生爬行動(dòng)物。因此, 水溫是誘導(dǎo)中華鱉入眠和出眠的重要外源信號(hào)。觀察發(fā)現(xiàn), 池養(yǎng)中華鱉的活動(dòng)量、攝食強(qiáng)度均與所處區(qū)域環(huán)境的周年水溫變化節(jié)律密切相關(guān)。即, 當(dāng)水溫回落至20 °C時(shí)攝食活動(dòng)明顯減弱, 低于15 °C時(shí)停止攝食, 12 °C時(shí)入泥冬眠。為此, 劉云等(2002)將中華鱉的周年生活節(jié)律分為活動(dòng)期和冬眠期, 而王金星等(1995)則將其分為休眠期和非休眠期。鑒于上述劃分方法不夠精細(xì)之考量, 本文作者根據(jù)池養(yǎng)中華鱉活動(dòng)量和攝食強(qiáng)度的周年變化特征, 將其按序依次劃分為捕食活躍期(水溫穩(wěn)定在25 °C以上, 捕食活動(dòng)頻繁)、越冬準(zhǔn)備期(水溫波動(dòng)于15～25 °C之間, 捕食活動(dòng)頻次明顯低于捕食活躍期)、越冬休眠期(水溫降至15 °C以下, 處于完全饑餓狀態(tài))和活動(dòng)復(fù)蘇期(水溫回升并穩(wěn)定于15～25 °C之間, 捕食頻次隨水溫上升而有所增加)。其中, 余姚地區(qū)池養(yǎng)中華鱉的捕食活躍期、越冬準(zhǔn)備期、越冬休眠期和活動(dòng)復(fù)蘇期依次為5月下旬至9月下旬、10月上旬至11月下旬、12月上旬至次年3月下旬、4月上旬至5月下旬。故, 本研究涉及的A、B實(shí)驗(yàn)群體實(shí)質(zhì)上分別為處于捕食活躍期和活動(dòng)復(fù)蘇期的2+齡中華鱉。無(wú)疑, 本研究表1所示30項(xiàng)體尺性狀中B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體的為16項(xiàng), 無(wú)顯著差異的為14項(xiàng), 以及表2所示12項(xiàng)質(zhì)量性狀中B實(shí)驗(yàn)群體顯著大于A實(shí)驗(yàn)群體的為11項(xiàng), 而無(wú)顯著差異的僅為1項(xiàng)的結(jié)果, 結(jié)合中華鱉越冬休眠期間體質(zhì)量呈負(fù)增長(zhǎng)的常識(shí), 既印證了上述有關(guān)中華鱉由捕食活躍期進(jìn)入越冬休眠期前存在越冬準(zhǔn)備期這一過渡階段的分期合理性, 也真實(shí)反映了中華鱉在越冬準(zhǔn)備期儲(chǔ)備的能量足以滿足其越冬休眠期所需能耗的客觀事實(shí)。

表5 越冬對(duì)實(shí)驗(yàn)鱉肌肉和裙邊物性的影響

Tab.5 Effect of overwintering on muscle and hemline physical properties of T. sinensis

3.2 越冬對(duì)中華鱉機(jī)體能源物質(zhì)利用對(duì)策的影響特征

肝臟是糖原的主要存儲(chǔ)器官(美國(guó)科學(xué)院國(guó)家研究委員會(huì), 2015), GLU是機(jī)體可直接利用的能源物質(zhì)(陳永祥等, 2009)。劉云等(2002)報(bào)道的中華鱉冬眠初、中期(12月～次年2月) GLU含量顯著高于活動(dòng)期(7～9月) (<0.05), 冬眠后期(3月) GLU含量與活動(dòng)期無(wú)顯著差異(>0.05)的情形, 既與冬眠期間大蟾蜍()肝糖原含量一直保持大幅下降趨勢(shì)致使其GLU含量顯著下降(<0.05) (嵇慶等, 1995), 以及黃鱔()越冬后肝糖原含量極顯著下降(<0.01) (李昭林等, 2017)的結(jié)果一致, 表明通過大量消耗GLU以維持機(jī)體代謝所需是冬眠期動(dòng)物的共性, 也與本研究表3所示實(shí)驗(yàn)鱉越冬前后GLU含量無(wú)顯著差異(>0.05)的結(jié)果相吻, 表明保持GLU相對(duì)穩(wěn)定對(duì)于啟動(dòng)并維系出眠后中華鱉的正常生命活動(dòng)具極端重要性。由此可認(rèn)定, 中華鱉為適應(yīng)越冬生活在長(zhǎng)期自然進(jìn)化過程中形成并固化了“穩(wěn)定～上升～下降～穩(wěn)定”的GLU周年變動(dòng)節(jié)律, 故可將GLU的穩(wěn)定性視為甄別冬眠期與非冬眠期中華鱉的重要血清生化指標(biāo)。

脂肪系動(dòng)物體內(nèi)的主要儲(chǔ)能物質(zhì), 肝臟為儲(chǔ)藏和消化脂肪的主要場(chǎng)所。本研究表3和表4所示實(shí)驗(yàn)鱉越冬后血清TG含量和肝臟脂肪酶活力均顯著下降(<0.05), 而血清TP和ALB含量以及胃蛋白酶和腸淀粉酶活力均顯著升高(<0.05)的結(jié)果, 既與黃鱔冬眠后血清TG含量和魚體含脂量均顯著降低(<0.05), TP含量極顯著升高(<0.01)的結(jié)果相吻(李昭林等, 2017), 也與鯉魚和鱈魚饑餓時(shí)首先動(dòng)用肝臟脂肪作為能源(麥康森, 2011), 卵形鯧鲹()饑餓早期主要利用脂肪, 后期主要利用蛋白質(zhì)(蘇慧等, 2012), 以及饑餓狀態(tài)下水生動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的利用一般是在脂肪被大量消耗之后(Stirling, 1976; Kutty, 1978)的情形類似, 由此可判定脂肪是實(shí)驗(yàn)鱉冬眠期間首先被大量利用的儲(chǔ)能物質(zhì), 通過顯著提高碳水化合物和蛋白質(zhì)利用占比以彌補(bǔ)脂肪已被大量消耗導(dǎo)致的供能不足, 是出眠后實(shí)驗(yàn)鱉保持機(jī)體GLU相對(duì)穩(wěn)定的重要途徑。血清CREA可分為外源性和內(nèi)源性2種, 其中外源性是肉類食物在體內(nèi)代謝后的產(chǎn)物, 內(nèi)源性是體內(nèi)肌肉組織代謝的產(chǎn)物。生物組織的物性與其脂肪和蛋白質(zhì)占比密切相關(guān)。一般而言, 生物組織含脂量越高其黏性也就越大, 蛋白質(zhì)含量越高則彈性和咀嚼性就越大, 反之亦然。與越冬和饑餓分別致黃鱔(劉莊鵬等, 2015)和黑鯛() (鄧?yán)? 2003)魚體含脂量顯著下降(<0.05)的情形類似, 本研究表3所示實(shí)驗(yàn)鱉越冬后肌肉和裙邊黏性均顯著下降(<0.05)的結(jié)果, 進(jìn)一步印證了上述有關(guān)實(shí)驗(yàn)鱉體內(nèi)脂肪已于冬眠期被大量消耗的客觀事實(shí), 至于裙邊彈性和咀嚼性均顯著上揚(yáng)(<0.05), 而肌肉則均無(wú)顯著差異(>0.05)的結(jié)果, 則既客觀反映了肌肉組織因運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度明顯大于裙邊, 致使其含脂量占比明顯低于裙邊而蛋白質(zhì)含量占比明顯高于裙邊的實(shí)情, 故越冬期間肌肉的脂肪流失并未能顯著改變其彈性和咀嚼性, 也同時(shí)互證了越冬后實(shí)驗(yàn)鱉通過增加肌肉蛋白消耗而導(dǎo)致表1中血清CREA含量顯著上揚(yáng)(<0.05)的可靠性。綜上, 可基本判定實(shí)驗(yàn)鱉為適應(yīng)越冬生活在長(zhǎng)期自然進(jìn)化過程中形成并固化了越冬前通過大量動(dòng)員脂肪異生為肝糖原使GLU含量大幅高企以利安全越冬、冬眠期間通過大量消耗越冬前已儲(chǔ)備的GLU以維持基本生命體征、以及出眠后復(fù)蘇期間為彌補(bǔ)機(jī)體脂肪供能不足采取顯著提高碳水化合物和蛋白質(zhì)利用占比以維系GLU相對(duì)穩(wěn)定的能源物質(zhì)利用對(duì)策。

3.3 越冬對(duì)中華鱉心臟和肝臟生理機(jī)能的影響分析

血清生化指標(biāo)作為評(píng)價(jià)機(jī)體生理功能正常與否的重要依據(jù), 對(duì)于指示受檢動(dòng)物的健康狀況具重要參考價(jià)值。CK、LDH、AST因主要存在于心肌中, 故常被作為診斷心臟或心肌組織是否受損的重要血清酶學(xué)指標(biāo)(王志錚等, 2013)。ALT 主要存在于肝臟中, 系表征肝組織健康完整的重要指示酶(何福林等, 2007; Srivastava, 2007; 劉偉等, 2010)。當(dāng)ALT和AST大量溢入血液中時(shí), 表明肝臟和心肌功能均已受損(何福林等, 2007; 蔡林婷等, 2013)。本研究實(shí)驗(yàn)鱉越冬前后血清中ALT和AST酶活力均未發(fā)生顯著改變的結(jié)果(表3) (>0.05), 與冬眠對(duì)黃鱔血清中ALT和AST酶活力的影響情形(劉莊鵬等, 2015)完全相同, 而與大黃魚處于低溫饑餓脅迫時(shí)血清中ALT和AST酶活力均顯著升高(<0.05)的結(jié)論(冀德偉等, 2009; 徐浩等, 2015)相悖, 結(jié)合血清中分別用于指示機(jī)體免疫功能和肝臟合成功能的GLB含量和A/G值均無(wú)顯著變化(>0.05)的結(jié)果(表1), 表明越冬并不會(huì)致具冬眠習(xí)性的中華鱉的心肝功能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性改變。水生變溫生物的運(yùn)動(dòng)生理代謝和營(yíng)養(yǎng)生理代謝是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的方面, 它們均受水溫的影響, 且往往與水溫均有著較為密切的關(guān)系。類比劉云等(2002)等報(bào)道的中華鱉活動(dòng)期體溫、呼吸頻率、心率和耗氧率均顯著大于休眠期(<0.05), 而紅細(xì)胞數(shù)和血紅蛋白與休眠后期均無(wú)顯著差異(>0.05)的結(jié)果, 可基本判定致本研究越冬后實(shí)驗(yàn)鱉血清中CK、LDH、UREA、CO2含量均顯著下降(表3) (<0.05)的原因, 系實(shí)驗(yàn)鱉越冬前、后體溫間的明顯差異引起與其捕食運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的肌肉活動(dòng)量、機(jī)體代謝強(qiáng)度和糖酵解代謝途徑占比的連鎖變化所致, 表明血清中CK、LDH、UREA、CO2含量均系受體溫誘導(dǎo)的可逆性關(guān)聯(lián)指標(biāo)。由此, 也進(jìn)一步印證了前述有關(guān)本研究所涉越冬前、后實(shí)驗(yàn)鱉分別處于捕食活躍期和活動(dòng)復(fù)蘇期這一野外觀察結(jié)果的可靠性。

SOD、CAT 和 POD 作為保護(hù)酶系統(tǒng)的重要組成部分, 在保持體內(nèi)自由基代謝平衡和維系細(xì)胞正常代謝中具重要作用(王志錚等, 2013)。一般而言, 當(dāng)抗氧化酶活力隨體內(nèi)自由基增加而升高時(shí), 表明水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體處在抗氧化正常生理狀態(tài), 而當(dāng)酶活力隨體內(nèi)自由基繼續(xù)增加而顯著下降時(shí), 則表明水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體已出現(xiàn)氧化受損。Na+/K+-ATPase酶和Ca2+/Mg2+-ATPase酶均屬跨膜ATP酶, 借助Na+/K+-ATPase酶能逆濃度梯度將Na+、K+分別由胞內(nèi)轉(zhuǎn)至胞外和由胞外轉(zhuǎn)入胞內(nèi)以調(diào)控細(xì)胞內(nèi)外液的滲透壓。故, 本研究實(shí)驗(yàn)鱉越冬后肝臟Na+/K+-ATPase、Ca2+/Mg2+-ATPase酶活力均顯著升高(<0.05)而其CAT、POD和脂肪酶活力均顯著下降(<0.05) (圖1, 圖2), 和血清中TP、ALB、K+含量均顯著升高(<0.05)而TG含量顯著下降(<0.05) (表3)的結(jié)果, 既反映了越冬后肝臟消化脂肪壓力的驟降是導(dǎo)致其CAT、POD酶抗氧化壓力顯著下降的主因, 也揭示了肝臟抗氧化壓力顯著下降對(duì)其血清蛋白合成與轉(zhuǎn)運(yùn)效率獲得顯著提升所起的重要助力。SOD在清除活性氧過程中最早發(fā)揮作用(張克烽等, 2007), 是最能代表機(jī)體抗氧化防御變化特征的指標(biāo)酶(Filho, 1993)。由此, 本研究圖2所示越冬后實(shí)驗(yàn)鱉肝臟SOD酶活力未出現(xiàn)顯著變化(>0.05)的原因, 應(yīng)和肝臟血清蛋白合成與轉(zhuǎn)運(yùn)效率顯著增加導(dǎo)致流經(jīng)的自由基數(shù)量增多有關(guān)。綜上可知, 肝臟系調(diào)控實(shí)驗(yàn)鱉越冬前后機(jī)體能源物質(zhì)利用的重要臟器, 而越冬則是引起肝臟功能發(fā)生正常切換的重要窗口期。

4 結(jié)論

(1) 根據(jù)池養(yǎng)中華鱉活動(dòng)量和攝食強(qiáng)度的周年變化特征, 可按序依次劃分為捕食活躍期、越冬準(zhǔn)備期、越冬休眠期和活動(dòng)復(fù)蘇期, 池塘專養(yǎng)模式下中華鱉在越冬準(zhǔn)備期儲(chǔ)備的能量足以滿足其越冬休眠期所需能耗。

(2) 中華鱉為適應(yīng)越冬生活在長(zhǎng)期自然進(jìn)化過程中形成并固化了“穩(wěn)定～上升～下降～穩(wěn)定”的GLU周年變動(dòng)節(jié)律, 和越冬前通過大量動(dòng)員脂肪異生為肝糖原使GLU含量大幅高企以利安全越冬、冬眠期間通過大量消耗越冬前已儲(chǔ)備的GLU以維持基本生命體征、以及出眠后復(fù)蘇期間為彌補(bǔ)機(jī)體脂肪供能不足采取顯著提高碳水化合物和蛋白質(zhì)利用占比以維系GLU相對(duì)穩(wěn)定的能源物質(zhì)利用對(duì)策, 故可將GLU的穩(wěn)定性視為甄別冬眠期與非冬眠期中華鱉的重要血清生化指標(biāo)。

(3) 中華鱉血清CK、LDH、UREA、CO2含量均系受體溫誘導(dǎo)的可逆性關(guān)聯(lián)指標(biāo)。肝臟系調(diào)控中華鱉越冬前、后機(jī)體能源物質(zhì)利用的重要臟器, 越冬后肝臟消化脂肪壓力的驟降既可導(dǎo)致其抗氧化壓力的顯著下降, 也可為其血清蛋白合成與轉(zhuǎn)運(yùn)效率的顯著提升提供重要助力。越冬是引起肝臟功能發(fā)生正常切換的重要窗口期, 但并不會(huì)致其心肝功能發(fā)生實(shí)質(zhì)性改變。

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EFFECTS OF OVERWINTERING ON BODY MORPHOLOGY, SERUM BIOCHEMISTRY, ACTIVITY OF FUNCTIONAL ENZYMES RELATED TO VISCERA, AND PHYSICAL PROPERTIES OF MUSCLE AND SKIRT OFIN POND CULTURE MODE

LI You-Zhi1, MU En-Xuan1, SHENTU Yan2, ZHU Wei-Dong2, ZHAO Bei-Bei1, WANG Zhi-Zheng1

(1. School of Fisheries of Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. Yuyao Aquatic Technology extension Center, Yuyao 315400, China)

Aquatic animals have gained their own strategies foroverwintering by adjusting their physiological and biochemical characteristics. Therefore, to study the mechanism of overwintering impact on physiological status of aquatic animals would provide important guide for safe breeding. Pond-cultured two-year-old soft-shelled turtlewas studied and the differences before and after wintering were systematically studied in 4 aspects, i.e., the body shape, serum biochemistry, the enzyme activity of viscera-related function, and the physical properties of muscle and skirt. The results show that: (1) during overwintering,grew obviously in general. The differential similarity of the measured values of 30 body-size traits and 12 quality traits were 46.7% and 8.3%, respectively; (2) among the 16 serum biochemical indexes, five (including TG etc.) decreased significantly after overwintering (<0.05), four (including TP etc.) increased significantly (<0.05), and no significant difference was found in the rest seven indexes (including GLB etc.) (>0.05); (3) among the eight indexes of visceral enzymology, the enzyme activities of CAT, POD and lipase in liver decreased significantly after overwintering (<0.05), and the enzyme activities of pepsin etc. of liver increased significantly (<0.05); (4) of the seven physical properties indexes measured, the hemline elasticity and chewiness increased significantly (<0.05), the others decreased significantly or had no significant difference (>0.05). Overwintering caused corresponding change in normal liver functioning, but did not affect the normal functioning of heart and liver. The study promoted our understanding of overwintering ecophysiology with a real-data support to the management duringoverwriting.

; overwinter; morphological characteristics; serum biochemistry; digestive enzymes; antioxidant enzyme; ATPase; physical property

*國(guó)家星火計(jì)劃項(xiàng)目, 2012GA701053號(hào); 中央財(cái)政重大農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣項(xiàng)目, YY2017003號(hào); 寧波市科技局農(nóng)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目, 2014C91026號(hào)。李有志, 碩士研究生, E-mail: 1156604931@qq.com

王志錚, 教授, E-mail: wzz_1225@163.com

2021-09-30,

2021-10-27

S966.5; Q956

10.11693/hyhz20210900231